Табиғатта азот оксидтері қалай пайда болады
Табиғат – шексіз тылсым әлем. Оның әрбір үдерісі бір-бірімен тығыз байланысқан күрделі жүйелерден тұрады. Соның бірі – атмосферадағы химиялық қосылыстардың айналымы. Бұл үдерісте азот оксидтері де маңызды рөл атқарады. Олар табиғатта өздігінен де түзіледі, адам әрекетінің әсерінен де таралады. Бірақ бұл мақалада біз ең алдымен табиғи жолмен пайда болуына тоқталамыз.
Азот және оттек – ажырамас тандем
Азот – Жер атмосферасының шамамен 78%-ын құрайтын инертті газ. Ал оттек – 21%-ын қамтитын өмірге қажет элемент. Бұл екі элементтің өзара әрекеттесуі белгілі бір жағдайларда ғана жүреді. Әдетте олар жай ғана қатар өмір сүріп жатқанымен, жоғары температура мен қысым кезінде химиялық реакцияға түсіп, азот оксидтерін түзеді.
Найзағай – табиғи “реактор”
Атмосферада азот оксидтерінің негізгі табиғи көзі – найзағай. Көпшілік байқамай қалатын осы құбылыс кезінде ауада мыңдаған градусқа дейін қызу байқалады. Дәл осы кезде азот пен оттек молекулалары бөлшектеніп, жаңа қосылыс түзуге бейімделеді.
Найзағайдың әсерінен мынадай реакциялар жүреді:
- N₂ (азот) + O₂ (оттек) → 2NO (азот монооксиді)
- 2NO + O₂ → 2NO₂ (азот диоксиді)
Міне, осылайша найзағай кезінде азот оксидтері табиғи жолмен түзіледі. Бұл процесс планета экологиясының қалыпты қызметіне үлкен үлес қосады.
Жанартаулардың әсері
Табиғаттағы тағы бір қуатты процесс – жанартау атқылауы. Бұл кезде жер астынан бөлінетін газдар мен күл арасында азот оксидтері де кездеседі. Жанартаулар ішкі қабаттардағы жоғары қысым мен температураның әсерінен химиялық қосылыстарды бұзып, жаңа заттарды түзеді. Бұл – атмосфераның құрамына әсер ететін тағы бір табиғи фактор.
Ормандар мен өсімдіктер
Кейбір жағдайларда, топырақтағы микроағзалар мен өсімдіктер де азот қосылыстарын шығара алады. Әсіресе бактериялардың тіршілік әрекеті кезінде азот әртүрлі түрге ауысады. Бұл кезде топырақтан ауаға шығатын газдар құрамында азот оксидтері болуы мүмкін.
Топырақтағы денитрификация үдерісі:
- Nitrate (NO₃⁻) → Nitrite (NO₂⁻) → NO → N₂O → N₂
Бұл үдеріс барысында ауаға түсетін газдардың бірі – азот оксиді (мысалы, N₂O), ол атмосферада ұзақ сақталып, жылыжай әсеріне де ықпал етеді.
Орман өрттері мен табиғи жану
Кейбір экожүйелерде, әсіресе құрғақ маусымдарда орман өрттері жиі кездеседі. Бұл кезде жанып жатқан өсімдіктер мен топырақтағы органикалық заттар азот қосылыстарын шығарады. Жану кезінде жоғары температура әсерінен азот пен оттек қайтадан химиялық реакцияға түсіп, азот оксидтері түзіледі.
Бұл құбылыс тек апат ретінде қарастырылмайды. Кейбір ормандарда өрт – экожүйенің қалыпты бөлігі, ол өсімдіктердің жаңаруына жағдай жасайды. Бірақ сонымен қатар атмосферада қосымша газдардың жиналуына да әсер етеді.
Мұхиттар мен теңіздер
Теңіз және мұхит экожүйелері де азот айналымының ажырамас бөлігі. Фитопланктон мен бактериялар теңіз түбіндегі органикалық заттарды ыдыратқанда, азот қосылыстары бөлінеді. Кей жағдайларда бұл процестер ауаға дейін таралып, азот оксидтерін тудыра алады. Әсіресе жағалауға жақын аймақтарда бұл жиі кездеседі.
Қысқаша қорытынды
Табиғатта азот оксидтерінің пайда болуы – кездейсоқ құбылыс емес. Бұл:
- Найзағай разрядтары,
- Жанартау атқылауы,
- Орман өрттері,
- Топырақтағы микроағзалардың әрекеті,
- Мұхиттық биохимиялық үдерістер
арқылы жүреді.
Біз осы қосылыстардың шығу тегін түсіну арқылы экожүйелердің өзара байланысын жақсырақ ұғына аламыз. Сонымен қатар, бұл білім бізге антропогендік әсерлерді табиғи үрдістерден ажыратуға көмектеседі.
Табиғи үдерістер барысында түзілетін азот оксидтері атмосферадағы құрамды теңестіруге әсер еткенімен, адам әрекетінің салдарынан олардың мөлшері шамадан тыс артып, экологияға зиян келтіретіні де рас. Сондықтан табиғаттың өз заңдылығын сақтай отырып, біз де оған жанашырлықпен қарауға тиіспіз.
